Отсепарированного газа и сырого конденсата

жидкости, собранной в ловушках 3, температуру охлаждающей смеси 5 постепенно повышают до 5^оС.

Для определения объема газа, выделившегося из сырого конденсата в объеме контейнера 1, уравнительную склянку 8 поднимают до уровня жидкости в газометре 6 и делают отметку уровня рассола в газометре, по которой, согласно тарировке, определяют объем газа в газометре.

Сырой конденсат для дегазации лучше отбирать в контейнер объемом 100-150 см³. В этом случае выделяется столько газа дегазации, что хватает одного 20-литрого газометра для его сбора, а конденсата после дебутанизации оказывается достаточно для проведения физико-химических анализов.

За неимением ГОСТа на определение компонентного состава газа с содержанием С₅₊ больше 1% об анализ газа дегазации рекомендуется проводить аналогично анализу отсепарированного газа. При длительном нахождении газа дегазации в

Рис. 55. Схема дегазации сырого бессернистого конденсата:

1 - контейнер с сырым конденсатом; 2 - термостат типа ТС-24А; 3 - ловушки; 4 - химический стакан; 5 - лед с солью; 6 - газометр; 7 - рассол; 8 - уравнительная склянка; 9 - трехходовой стеклянный кран; 10 - химический стакан с водой

в газометре тяжелые углеводороды оседают вниз, поэтому анализ газа рекомендуется проводить в тот же день, когда осуществлялась дегазация. Перед отбором газа на анализ газометр необходимо два-три раза встряхнуть (для перемешивания газа).

В природе встречаются месторождения, в сырых конденсатах которых газ дегазации составляет более 97% мол от суммы газов дегазации и дебутанизации. Конденсат на таких месторождениях имеет плотность менее 710 кг/м³ и молекулярную массу менее 100. Групповой углеводородный состав таких конденсатов состоит на 70% и более из метановых углеводородов. К таким конденсатам также можно отнести конденсаты из месторождений на поздней стадии разработки (табл. 6).

Проводить дебутанизацию таких конденсатов не имеет смысла из-за очень маленького количества газов дебутанизации. Для удаления из конденсата почти всего газа достаточно при дегазации контейнер 1 термостатировать при 35^оС (см. рис. 55).

Пробы сырого конденсата высокосернистых месторождений типа Астраханского подвергаются дегазации по схеме, показанной на рис. 56.

Между ловушками 3 и газометром 6 устанавливают поглотители 9,10 с подкисленным раствором хлористого кадмия и поглотители 11, 12 с щелочным раствором хлористого кадмия.

Готовя раствор хлористого кадмия, следует иметь в виду, что содержание сероводорода в газе дегазации может достигать 70% об. Необходимо подготовить столько поглотителей, чтобы раствор в поглотителях 10 и 12 оставался светлым.

Разгазирование осуществляется следующим образом. Контейнер 1 термостатируется при 20^оС при помощи термостата 2. Приоткрывается верхний вентиль контейнера, скорость газа устанавливается по первому поглотителю визуально на уровне 1-2 пузырька в секунду. Параллельно разгазированию производится определение содержания H₂S и RSH в газе дегазации (ГОСТ 22387.2-83. Газы

Рис. 56. Схема дегазации сырого сероводородсодержащего конденсата:

1 - контейнер с сырым конденсатом; 2 - термостат типа ТС-24А; 3 - ловушки; 4 - химический стакан; 5 - лед с солью;

6 - газометр; 7 - рассол; 8 - уравнительная склянка; 9, 10 - поглотители с подкисленным раствором хлористого кадмия;

11, 12 - поглотители с щелочным раствором хлористого кадмия

Рис. 57. Лабораторная колонка для точной ректификации

горючие природные. Методы определения сероводорода и меркаптановой серы). В качестве счетчика испытуемого газа используется газометр 6. Количество газа дегазации определяется как сумма газа, скопившегося в газометре и поглощенного хлористым кадмием:

а (41)

где а - объем газа дегазации, л; V₂ - объем газа, скопившегося в газометре, л; - объем поглощенного сероводорода, л.

Таблица 6

Месторождения с легким конденсатом

Объем поглощенного сероводорода определяется по формуле

л, (42)

где М - объем 0,1N раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрование поглотительного раствора без пропуска газа, см³; V₁ - объем 0,1N раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрование поглотительного раствора после пропуска газа, см³; N - индекс, показывающий нормальность тиосульфата натрия; 0,017 - численный коэффициент - количество сероводорода, эквивалентное 1 см³ точно 1N раствора тиосульфата натрия, г; V₃ - объем раствора, слитого из поглотителей в мерную колбу, см³; V₄ - объем раствора, взятого из мерной колбы для анализа, см³; - молекулярная масса сероводорода.

Потенциальное содержание сероводорода в газе дегазации определяется по формуле

% об, (43)

Согласно ГОСТ 22387.2-83 определяется концентрация меркаптановой серы в объеме V₂, а затем пересчитывается на объем а, т.е. на весь газ дегазации.

Углеводородный состав газа V₂ определяется хроматографическим методом, затем пересчитывается на объем а.

После завершения дегазации конденсат из контейнера, предварительно охлажденного до 10-15^оС, вместе с добавленным к нему жидким продуктом, собранным в змеевиковых ловушках, подвергается дебутанизации с помощью лабораторной ректификационной колонки (см. рис. 57). Колонка состоит из центральной стеклянной трубки 1 с внутренним диаметром 12-13 мм и длиной рабочей части 600-800 мм. Снизу трубка имеет скос. На нижнем конце центральной трубки в самом низу рабочей части имеется расширенный участок 2, обеспечивающий более равномерную работу колонки. К центральной трубке припаяна головка колонки 3. Она состоит из конденсатора 4, малого холодильника для охлаждения дистиллята 5, крана для регулирования отбора дистиллята 6, трубки для термометра 7 и соединительных трубок. Для учета скорости орошения, регулирования режима и флегмового числа на колонке имеется три счетчика капель: на нижнем конце центральной трубки 8; в верхней части, над насадкой 9; на нижнем конце трубки для сбора дистиллята 10.

Счетчики устроены таким образом, чтобы стекающие с них капли имели одинаковый объем. Для этого поверхность нижнего круга, на котором образуется капля, делается одинаковой у всех трех счетчиков.

В центральной трубке помещается насадка, состоящая из одиночных витков металлической спирали внутреннего диаметра 1,0-1,2 мм, изготовленных из малокоррозирующей проволоки (монель-металл, никелин, нихром, константан) сечением 0,25-0,30 мм. Насадка удерживается с помощью колпачка или конуса из металлической сетки 11, помещаемого донышком (вершиной) кверху в расширенной части 2 центральной трубки.

Вся рабочая часть колонки (заполненная насадкой часть центральной трубки 1 окружена надетой на пробках нагревательной рубашкой 12 из пирексового или молибденового стекла диаметром около 35 мм, на которую намотана нихромовая проволока 13, представляющая собой нагревательный элемент мощностью 100-120 Вт. Во избежание смещения витков нагревательного элемента во время работы под проволоку при наматывании ее на трубку 12 подкладывается по образующей трубке две-три нити шнурового асбеста толщиной 1,5-2,0 мм. Поверх нагревательной рубашки надевается на пробках теплоизолирующая трубка 14 диаметром 45 мм. Колонка монтируется строго вертикально по отвесу.

Вместе с колонкой монтируются три реостата: один на 1000-1500 Ом, второй 40-60 Ом (для регулирования температуры обогревательной рубашки), третий на 100 Ом - для колбонагревателя. Вместо реостатов можно воспользоваться лабораторными автотрансформаторами (ЛАТР-1 и ЛАТР-2) (рис. 58). Для подогрева колбы требуется колбонагреватель на 300 Вт соответствующего колбе размера.

Шарик термометра должен находиться не выше положения, указанного на рис. 57, т.е. ниже пробки, на которой крепится нагревательная рубашка 12.

Схема установки для дебутанизации дегазированного конденсата показана на рис. 58. Для дебутанизации жидкий продукт, находящийся в колбе 1, подогревается колбонагревателем 2. Нагрев, регулируемый ЛАТРом, ведется до полного прекращения выделения газа из колбы.

Перед газовой бюреткой 5 помещают ловушку 4, погруженную в охлаждающую смесь льда с солью, служащую для улавливания жидких углеводородов, уносимых газом дебутанизации.

Рис. 58. Схема дебутанизации дегазированного конденсата

на лабораторной ректификационной колонке:

1 - колба с дегазированным конденсатом; 2 - колбонагреватель;

3 - ректификационная колонка; 4 - ловушка; 5 - газовая бюретка

Дебутанизированный конденсат переливается из колбы в мерный цилиндр, туда же сливается жидкость, собранная в ловушку. Замеряется количество жидкого продукта, определяется пикнометром его плотность при 20^оС и молекулярная масса.

В результате проведенных исследований получают следующие исходные данные для расчета состава пластового газа и сырого конденсата: q - количество сырого конденсата, см³, отнесенное к 1 м³ отсепарированного газа (КГФ); V - объем контейнера, в который отобран конденсат, см³; а- объем газа, выделившегося из сырого конденсата в объеме контейнера при дегазации, л; б - объем газа, выделившегося из дегазированного конденсата при дебутанизации, л; в - объем жидких углеводородов в объеме контейнера (дебутанизированный конденсат), см³; M - молекулярная масса дебутанизированного конденсата; ( ) - плотность дебутанизированного конденсата, г/см³;

- количество молей газа дегазации; (44)

- количество молей газа дебутанизации; (45)

- количество молей дебутанизированного конденсата; (46)

- объемный коэффициент усадки. (47)

Кроме этих данных, в расчете состава пластового газа участвуют составы отсепарированного газа, % мол (табл. 7, графа 2), газа дегазации, % мол (см. табл. 7, графа 6) и газа дебутанизации, % мол (см. табл. 7, графа 10), которые определяются хроматографическим методом.

При дегазации и дебутанизации конденсата в газометр и газовую бюретку попадает воздух, заполняющий соединительные линии и ловушки. Поэтому в составах этих газов содержится кислород и повышенное количество азота.

Прописав газ на "молекулярных ситах", можно определить содержание в нем кислорода и азота. Например, кислорода 0,13%, азота 0,65%.

Для данной местности соотношение азота и кислорода в воздухе составляет 3,71. Следовательно, из 65% азота на азот из воздуха будет приходиться 0,13^.3,71= 0,48%, а 0,17% приходится на азот из газа дегазации. Всего же в газ дегазации попало 0,48+0,13= 0,61% воздуха. Отняв это количество воздуха от 100% газа дегазации и вновь приведя состав газа к 100%, получим истинный состав газа дегазации. Аналогично вычитается воздух из газа дебутанизации.

Пример расчета состава пластового газа.

В результате исследования скв. 105 был замерен КГФ - 913 см³/м³ (q), отобраны пробы газа сепарации и сырого конденсата. Сырой конденсат из контейнера объемом 108 см³ (V) подвергся дегазации и дебутанизации. При дегазации из конденсата в объеме контейнера выделилось 11,8 л газа (а). Состав газа дегазации вписан в графу 6 табл. 7. При дебутанизации выделился 1,0 л газа (б). Состав этого газа вписан в графу 10 табл. 7. Объем дебутанизированного конденсата из объема контейнера равен 71 см³ (в). Объемный коэффициент усадки, рассчитанный по формуле (35), равен 0,657. Молекулярная масса (М) и плотность дебутанизированного конденсата ( ) равны 141 и 0,7656 г/см³ соответственно.

Таблица 7